一種智能地面清潔機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)器人，尤其涉及一種智能地面清潔機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]1.DE102011004319A1公開一種清潔機(jī)器人，其具有行走、清掃(掃地)機(jī)構(gòu)以及用于避障的測(cè)距機(jī)構(gòu)。由于采用紅外+超聲波單點(diǎn)測(cè)距的方式，該設(shè)備只能粗略的測(cè)量本體與障礙物之間的距離，并依此實(shí)現(xiàn)躲避障礙物;該機(jī)器人不能構(gòu)建出所在環(huán)境的地圖并計(jì)算出機(jī)器人自身在當(dāng)前環(huán)境中的絕對(duì)位置。
[0003]2.US6,667，592B2公開一種清潔機(jī)器人，其具備激光傳感器可以測(cè)定距離環(huán)境中障礙物的一維距離。
[0004]3.US8，150，650B2公開一種清潔機(jī)器人，它具有光學(xué)傳感器，通過光學(xué)傳感器實(shí)時(shí)記錄下清潔機(jī)器人周圍環(huán)境的圖像，再和儲(chǔ)存的圖像加以比對(duì)，以計(jì)算出機(jī)器人在當(dāng)前環(huán)境中坐標(biāo)的位置。
[0005]4.在審專利103976694A描述了一種帶有視覺圖像傳感器的兩輪驅(qū)動(dòng)清潔機(jī)器人。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理，自動(dòng)清潔效果好且可人工駕駛的智能地面清潔機(jī)器人。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0008]這種智能地面清潔機(jī)器人，包括車體、超聲雷達(dá)、激光雷達(dá)、電路系統(tǒng)和駕駛座;所述車體的前輪連接直行電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī);所述激光雷達(dá)設(shè)于車體前端，安裝高度離地200?300mm;超聲傳感器為設(shè)于車體前端和尾端的多個(gè)，安裝高度離地400?500mm，超聲傳感器的超聲波信號(hào)包線距離地面的最小距離小于等于100mm;所述駕駛座包括油門剎車踏板、座椅和方向盤;所述油門剎車踏板和方向盤電連接至電路系統(tǒng)。
[0009]作為優(yōu)選:所述電路系統(tǒng)包括主控制器，主控制器分別連接傳感器信號(hào)處理器、慣性導(dǎo)航傳感器、激光雷達(dá)和通訊信號(hào)轉(zhuǎn)換器;所述傳感器信號(hào)處理器分別連接超聲傳感器、角度傳感器、手動(dòng)/自動(dòng)切換器、噴水機(jī)構(gòu)和掃地機(jī)構(gòu)；角度傳感器連接方向盤;通訊信號(hào)轉(zhuǎn)換器分別連接轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和直行電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接轉(zhuǎn)向電機(jī)，所述直行電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接直行電機(jī)。
[0010]作為優(yōu)選:所述前輪還連接前輪角度傳感器和測(cè)速傳感器。
[0011]作為優(yōu)選:所述超聲傳感器為車體前端和尾端各四個(gè)。
[0012]作為優(yōu)選:所述車體前端底部設(shè)有凸出的柔性防撞條;所述車體前端上部設(shè)有第一警示燈，所述車體后端上部設(shè)有第二警示燈。
[0013]作為優(yōu)選:所述車體的后輪為兩個(gè)從動(dòng)輪。
[0014]作為優(yōu)選:所述車體底部的設(shè)有洗地刷盤，位于車體的前輪和后輪之間。
[0015]作為優(yōu)選:所述車體尾部設(shè)有吸水刮條。
[0016]作為優(yōu)選:所述座椅下方和后方分別設(shè)有第一水箱和第二水箱。
[0017]作為優(yōu)選:所述駕駛座艙I兩側(cè)設(shè)有駕駛室門，上方罩有可掀開的駕駛室座艙蓋。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
[0019]1.本發(fā)明具有與【背景技術(shù)】四項(xiàng)專利完全不同的三輪行走機(jī)構(gòu)。其中前輪采用了行走、轉(zhuǎn)向一體的舵輪機(jī)構(gòu)，后輪僅作為從動(dòng)輪;這與以上四項(xiàng)專利的行走和轉(zhuǎn)向方式完全不同
[0020]2.DE102011004319A1中公開的清潔機(jī)器人只具有掃地功能，本發(fā)明中增加了清水箱、噴水裝置、臟水收機(jī)構(gòu)和臟水箱，使得本發(fā)明專利同時(shí)具有掃地和洗地功能。
[0021]3.本發(fā)明還具備類似汽車的方向盤、座椅及油門踏板，以供人工駕駛。
[0022]4.本發(fā)明的機(jī)器人采用了激光雷達(dá)測(cè)量二維平面內(nèi)的地圖信息，通過二維地圖中特征點(diǎn)信息的實(shí)時(shí)比對(duì)來確定機(jī)器人在當(dāng)前環(huán)境當(dāng)中的絕對(duì)位置，以此來進(jìn)行機(jī)器人在環(huán)境中的導(dǎo)航。
[0023]5.本發(fā)明采用了不同于其他設(shè)備的全面避障裝置。通過超聲傳感器+激光雷達(dá)+光電檢測(cè)的避障方式，可以測(cè)量到機(jī)器人360度范圍內(nèi)、距離I米之內(nèi)的、-1Ocm?+50cm高度上的所有顏色(包括透明、黑色)、各種材質(zhì)(特制吸波材料除外)的障礙物;并且可以有效測(cè)量出機(jī)器人前方± 1cm以上高度的臺(tái)階。
[0024]本發(fā)明可以在廣場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、車站、工廠、大型展館等大面積室內(nèi)室外環(huán)境中使用，只需要人工駕駛機(jī)器人在所處場(chǎng)所內(nèi)完整清潔一次，并保存地圖文件，以后即可開啟全自動(dòng)清潔模式，機(jī)器人可以在沒有人工干預(yù)的情況下自動(dòng)完成場(chǎng)地內(nèi)的地面清潔任務(wù)。
[0025]本發(fā)明在大面積需要清潔的環(huán)境中進(jìn)行地面清潔任務(wù)時(shí)，可以有效解放人力資源、降低清潔工人的勞動(dòng)強(qiáng)度;在空曠環(huán)境下使用時(shí)，可以一人操作多臺(tái)機(jī)器人進(jìn)行地面清潔任務(wù)，大大提升地面清潔的效率。
【附圖說明】
[0026I圖1是本發(fā)明外部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明電路系統(tǒng)不意圖；
[0029]圖4是舵輪機(jī)構(gòu)模型圖；
[0030]圖5是激光雷達(dá)和超聲傳感器工作狀態(tài)示意圖一；
[0031]圖6是激光雷達(dá)和超聲傳感器工作狀態(tài)示意圖二；
[0032]附圖標(biāo)記說明:駕駛座艙1、第二警示燈2、觸摸屏3、車體4、吸水掛條5、后輪6、洗地刷盤7、前輪8、柔性防撞條9、激光雷達(dá)10、第一警示燈11、駕駛室座艙蓋12、第二水箱13、第一水箱14、超聲傳感器15、油門剎車踏板16、駕駛室門17、轉(zhuǎn)向齒輪盤18、樓梯監(jiān)測(cè)傳感器19、座椅20、轉(zhuǎn)向電機(jī)21、直行電機(jī)22、前輪角度傳感器23、測(cè)速傳感器24。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。下述實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0034]參見圖1至圖6，這種智能地面清潔機(jī)器人，包括車體4、超聲傳感器15、激光雷達(dá)
1、電路系統(tǒng)和駕駛座艙I;所述車體4的前輪8連接直行電機(jī)22和轉(zhuǎn)向電機(jī)21;所述激光雷達(dá)10設(shè)于車體4前端，安裝高度離地200?300mm;超聲傳感器15為設(shè)于車體4前端和尾端的多個(gè)，安裝高度離地400?500mm，超聲傳感器15的超聲波信號(hào)包線距離地面的最小距離小于等于100mm;所述駕駛座艙I包括油門剎車踏板16、座椅20和方向盤;所述油門剎車踏板16和方向盤電連接至電路系統(tǒng)。
[0035]所述電路系統(tǒng)包括主控制器，主控制器分別連接傳感器信號(hào)處理器、慣性導(dǎo)航傳感器、激光雷達(dá)和通訊信號(hào)轉(zhuǎn)換器;所述傳感器信號(hào)處理器分別連接超聲傳感器、角度傳感器、手動(dòng)/自動(dòng)切換器、噴水機(jī)構(gòu)和掃地機(jī)構(gòu)；角度傳感器連接方向盤;通訊信號(hào)轉(zhuǎn)換器分別連接轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和直行電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接轉(zhuǎn)向電機(jī)21，所述直行電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接直行電機(jī)22。
[0036]所述超聲傳感器15為車體4前端和尾端各四個(gè)。所述車體4前端底部設(shè)有凸出的柔性防撞條9。